粒子布局数反转在非经典量子系统中的分析

本文主要研究了特殊中间态场NCS态和Glauber-Lanchs态光场分别与Λ型三能级原子构建的新量子场态模型。通过全量子理论,确定了系统态矢并求解分析了全新量子系统的粒子布局数反转的量子特性。利用函数和概率差的方法,得到了系统粒子布局数反转的表达式结果。研究发现,调节热平均光子数n、跃迁光子数和原子初态参量对系统的粒子布局数反转特性有影响,以上参量的变化可以改变系统粒子布局数反转的周期性大小及振动幅度高低,该结果可以为量子信息的理论创新和试验模拟提供有力的理论参考。

开放的非共振梯型无粒子数反转激光系统非线性增益与色散的研究(英文)

本文给出了开放的非共振 ladder型三能级无粒子数反转激光系统的非线性精确解 ,利用数值计算结果讨论了系统各参量的变化对激光场的增益和色散的影响 .作者得到以下结论 :当探测激光场和驱动场都共振时 ,无论其他参量如何变化 ,色散为零 .当仅有探测场失谐 (驱动场失谐 )时 ,增益和色散随探测场失谐 (驱动场失谐 )的变化曲线分别具有偶对称性和中心对称性 ,当探测场和驱动场皆失谐时 ,这种对称性消失 ;适当调节探测激光场或 (和 )驱动场的失谐可获得最大或较大的无粒子数反转激光增益和无吸收高色散 .增益和色散 (粒子数差绝对值 )随原子注入速率之比的增加单调增加 (单调减小 ) ,且原子退出速率越大增加 (减小 )得越快 .在探测场和驱动场适当失谐的情况下 ,保持系统其他参量不变 ,非相干泵浦速率只有在一定范围内取值时 ,才能获得无粒子数反转激光增益 ,并存在一个增益极大值 .改变探测场或驱动场 Rabi频率对无粒子数反转激光增益的影响与非相干泵浦速率改变时的情况类似 .

混合态二能级原子双光子过程的粒子数反转特性

本文采用时间演化算符方法和数值计算研究了相干光场与混合态二能级原子双光子过程的粒子数反转特性，结果表明：量子崩塌与复苏性质和原子初始的混合程度无关，但振荡最大幅值受原子初始混合程度的支配，随着原子初始混合程度的增大，原子反转几率减小；在强场作用下，这种量子崩塌与复苏性质，将随着ｎ值的不断增大而重复地出现复苏收缩现象。

有初始相干性注入的V型无粒子数反转激光系统的非线性增益分析和粒子数差振荡现象

本文给出了有初始相干性注入的Ｖ型无粒子数反转激光系统的非线性注解，分析了 系统参量变化对无粒子数反转激光增益和与探测场相互作用的两能级之间的粒子数差的影 响，我们发现伴随着驱动场Ｒａｂｉ频率的增加，粒子数差的变化表现出一个振荡行为，我们对 这一新现象给出了解释．

MgⅪ 1s3p-1s4p能级间平均高温及高密度条件下的粒子数反转

采用最新设计带侧向喷口的微管靶,当微管内壁平均激光辐照强度约为3.5×10^(13)W·cm^(-2)时,观察到沿整个喷口1s3p^1P_0~0和1s4p^1P_0~0能级间强烈的粒子数反转。测得相应环境等离子体平均电子温度470—520eV,密度约为2×10^(20)cm^(-3)。分析了可能导致高温条件下粒子数反转的机制。

NCS光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用系统的粒子布局数反转

利用全量子理论,研究NCS(the number-chaotic state)态光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用过程中的粒子布局数反转问题.分析了原子初态、场模结构参数、热平均光子数、数态光子数、跃迁光子数等参量对系统粒子布局数反转的影响,结果表明:由于原子的运动,使粒子布局数反转表现出不同的周期振荡规律;跃迁光子数取不同值时,系统粒子布局数反转呈现不同的规律.

宽带碲基掺铒光纤放大器上能级粒子数反转比

对宽带碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)上能级粒子数反转比进行了理论研究,得到了碲基掺铒光纤 放大器上能级粒子数反转比随着光纤激活长度、信号输入功率、泵浦功率和纤芯掺杂浓度的演变关系,分析了 上能级粒子数反转比分布与EDTFA信号增益间的关系。研究表明,碲基掺铒光纤内的上能级粒子数反转比分 布决定了EDTFA的信号增益。

多光子反Jaynes-Cummings模型中混合态二能级原子的粒子数反转特性

利用多光子反Jaynes-Cummings模型研究了单模相干光场与混合态二能级原子相互作用时,二能级原子的粒子数反转特性.讨论了相干光场的平均光子数、跃迁光子数以及原子初始态的混合度等参量对粒子数反转的影响.结果表明:二能级原子的粒子数反转有周期性的崩塌和回复现象.相干光场平均光子数和跃迁光子数的增加会改变原子的回复周期和崩塌的衰减时间;随相干光场平均光子数的增加粒子数反转的振荡频率增大;随着混合度的减少回复的周期性和崩塌的衰减时间不发生变化但粒子数反转的振荡幅度增大.

无粒子数反转光放大的研究

激光(LASER)是通过辐射的受激发射而实现的光放大(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)英文字头的缩写。1958年,肖洛(Schawlow)与汤森(Townes)提出,受激发射可能成为可见光谱区电磁辐射放大的有效途径。梅曼(Maiman)于1960年做出世界第一台波长为694.3纳米的激光器。从此,各种类型的激光器接踵而至。由于激光与普通光相比具有单色性好。

饱和吸收体调Q的反转粒子数条件

本文从描述饱和吸收体调Ｑ的速率方程出发，推导实现有激发态吸收的饱和吸收体调Ｑ所需的反转粒子数理论上应满足的条件，并对其进行讨论与分析。

HF和HCl化学激光粒子数反转的原子分子机理

本文采用多体展式理论方法的势能函数对Ｈ２Ｆ和Ｈ２Ｃｌ＋体系进行了准经典轨线计算。结果表明，反应Ｆ＋Ｈ２（Ｖ＝０，Ｊ＝０）→ＨＦ（Ｖ′，Ｊ′）＋Ｈ可以产生基频与泛频的ＨＦ化学激光，且在８～４２ｋｃａｌ·ｍｏｌ－１范围内选择相对平动能时产物ＨＦ分子在Ｖ′＝２和Ｖ′＝０之间的粒子数反转较明显。放能反应Ｃｌ＋Ｈ＋２（Ｖ＝０，Ｊ＝０）→ＨＣｌ（Ｖ′，Ｊ′）＋Ｈ＋的产物ＨＣｌ分子在振动态上的分布存在粒子数反转现象，而非反应碰撞Ｈ＋＋ＨＣｌ（Ｖ＝０，Ｊ＝０）→ＨＣｌ（Ｖ′，Ｊ′）＋Ｈ＋在所计算的能量范围内没有出现粒子数反转的现象。

开放系统的无粒子数反转激光的时间演化分析

对开放的V型三能级系统,通过微分方程的数值运算,分析了该系统的无粒子数反转激光(laser without inversion,LWI)产生的机制,讨论了探测场和驱动场的失谐、驱动场的Rabi频率、粒子初始状态对系统LWI时间演化的影响。结果显示:驱动场耦合的两个能级上的粒子数分布以相同的频率振荡,位相差π;在探测场和驱动场皆共振(△=△_0=0)时,原子对探测场色散的响应为零,双光子相干项ρ_(ca)是实量;驱动场的Rabi频率Ω增大时,增益、相干项和粒子数差的振荡周期减小;粒子数的初始状态主要影响增益、相干项和粒子数差的振荡幅度,并不影响最后的稳定状态。

一种相干叠加态与二能级原子相互作用系统中场熵及反转粒子数的演化特性

研究了压缩相干态和真空态构成的相干叠加态光场与二能级原子相互作用系统中场熵的演化特性及粒子数反转效应,并与相干态和真空态构成的相干叠加态光场的场熵特性及粒子数反转效应进行了比较.研究结果表明,两种叠加态光场的场熵都随时间呈准周期变化,反转粒子数随着时间呈周期性的崩塌-复原变化,与相干态和真空态构成的相干叠加态相比,压缩相干态和真空态构成的相干叠加态与二能级原子的纠缠更强,反转粒子数随着时间变化所呈现崩塌-复原效应的周期变得更短.

He-Ne激光器粒子数反转径向分布光谱测量

用二维光学多道分析仪考察了He-Ne激光器在632.8nm激光振动和不振荡时氖能级3s_2和2p_k(k=1,2,……8,10)的侧光辐射,进行了Abel反演后,得到了3s_2和2p_k各能级粒子数和3s_2和2p_k间粒子数反转的径向分布,研究了此分布勺放电电流、632.8nm激光辐射强度间的关系,推算了在放电管中心3s_2和2p_k能级间受激辐射的激光增益。

J-C模型粒子数反转的量子特性

研究了弱激发和高激发相于光场与初始态为统计混合态的原子相互作用时,原子的动力学行为.

强激发二能级原子双光子过程的粒子数反转

该文用数值计算研究了强激发二能级原子双光子过程粒子数反转的崩塌与复苏性质。

钕玻璃激光放大器反转粒子数的荧光测定法

本文报道了通过测量钕玻璃激光放大器在一定泵浦功率下的荧光波形的方法,获得放大器中反转粒子数密度随时间的变化关系,进而得到反转粒子数密度达到最大值的时刻的测定方法及实验结果。

失谐对开放的四能级系统无粒子数反转激光的影响

提出开放的四能级双驱动场无反转激光系统的理论模型,由电偶极和旋转波近似得到其密度矩阵方程,讨论无反转激光产生的物理机制,利用数值计算结果分析探测场和驱动场失谐对系统无反转激光增益和粒子数差的影响.

克尔介质中皮秒亮孤子多光子J-C模型粒子数反转特性

利用全量子理论研究了克尔介质中皮秒孤子光场与二能级原子多光子相互作用系统中粒子数反转随时间的变化特性,用MATLAB软件编程模拟并讨论了初始平均光子数、克尔介质与场模非线性相互作用强弱、孤子光场与原子耦合强度及相互作用过程中跃迁光子数目对粒子数反转的影响.数值计算结果表明:初始平均光子数越大、克尔介质与场模的非线性相互作用越强、孤子光场与原子耦合强度越小或相互作用过程中跃迁光子数目越多,粒子数反转崩坍与恢复的振荡幅度越小、平均值越大.